DE2835017C2

DE2835017C2 - Verfahren zur Herstellung von Überspannungsableitern

Info

Publication number: DE2835017C2
Application number: DE19782835017
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. 6074 Rödermark Isert; Frank Dipl.-Ing. 6200 Wiesbaden Paulukat
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Telenorma GmbH
Priority date: 1978-08-10
Filing date: 1978-08-10
Publication date: 1986-10-30
Also published as: DE2835017A1

Description

galvanische Verfahren oder durch chemische Prozesse aus der flüssigen oder gasförmigen Phase (CVD). Die metallischen Schichten können anschließend an den nicht erwünschten Stellen mit Hilfe von fotolithografischen und ätztechnischen Prozessen teilweise wieder entfernt werden.

In die mit metallisierten Rändern 3 versehenen Löcher 2 werden unter wohldefinierten Bedingungen von der Ober- und Unterseite des Trägers her Metallteile 4 (F i g. 2) eingelegt Das Einlegen erfolgt in einer Schutzgasatmosphäre, z. B. in einer schutzgasgefüllten Kammer mit Durchführungen oder Fenster, wobei das Schutzgas gleichzeitig das Füllgas der zu erzeugenden Überspannungsableiter bildet

Die in die Löcher eingelegten Metallteile 4 werden dann auf der Oberseite und Unterseite des Trägers durch geeignete Verbindungsverfahren, wie z. B. Löten oder Schweißen mit dem Träger vakuumdicht verbunden, wobei diese Metallteile an den mit den Rändern der Löcher zu verbindenden Stellen eine Metallisierung 5 aufweisen, die eine vakuumdichte Verbindung ermöglicht Dabei kann der Verbindungsprozeß durch Wärmezuführung über Strahlung durch ein geeignetes Fenster hindurch, z. B. durch fokussierte Infrarotstrahlung oder Laserstrahlung erfolgen, oder durch Konvektion in einem Durchlaufofen oder aber durch direkte Wärmeleitung, z. B. Schweißen mit Elektroden ausgeführt werden.

Die Dicke des Trägers 1 und die Formgebung der auf beiden Seiten vakuumdicht aufgebrachten Metallteile 4, die die Löcher 2 abschließen und die erforderliche Gasatmosphäre der eigentlichen Überspannungsableiter einschließen, bestimmen zusammen mit der Gasart und dem Gasdruck in den Überspannungsableitern deren elektrische Eigenschaft

F i g. 3 zeigt den Träger mit den fertigen integrierten Überspannungsableitern 6, die aus den jeweils zugeordneten Metallteilen 4 auf der Ober- und Unterseite des Trägers gebildet werden, die das Loch im Träger, welches mit ac.m gewünschten Schutzgas gefüllt ist, abschließen. Die elektrischen Verbindungen 7 und Steckkontakte 8 sind ebenfalls dargestellt und werden im gleichen Verfahrensgang hergestellt wie die Ränder der Löcher 2, also im Siebdruckverfahren öder im dünnfilmtechnischen Herstellungsverfahren mit nachfolgendem, bereits erwähnten fotolithografischrn Prozeß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 nicht sehr zweckmäßig, es kann eine Materialwande- Patentansprüche: rung eintreten, weiterhin ein Verschmoren der Leiter bahnen und die ganze Leiterplatte kann dann unbrauch-

1. Verfahren zur Herstellung von Überspannungs- bar werdea

ableitern, bei dem auf einer Platte aus isolierendem 5 Bekannt ist weiterhin eine auf einer Trägerplatte aufMaterial für gegebenenfalls auftretende Oberspan- gebaute elektrische Sicherung (US-PS 34 92 534) für nungen zwischen leitfähigen Schichten eine die Strom und Spannung. Auf dieser Platte sind drahtförmi-Oberspannung ableitende Funkenstrecke eingefügt ge oder flache stegförmige Teile durch Hindurchstekist, dadurch gekennzeichnet, daß die ge- ken oder mittels Klammern angebracht, die bei Oberlameinsame Herstellung einer Mehrzahl von fertig in- 10 stung schmelzen können. Unterhalb dieser drahtförmitegrierten Überspannungsableitern in der Weise er- gen oder flachen Teile sind auf der anderen Seite der folgt, daß auf einem gemeinsamen Träger (1) (Sub- Platte und rechtwinklig zu diesen ebenfalls derartige strat) aus isolierendem Material nach dem Anbrin- drahtförmige oder flache Teile angebracht, wobei im gen von Löchern (2) im Siebdruckverfahren der Bereich der Kreuzung eine öffnung in der Platte vor-Dickschichttechnik oder nach einem in der Dünn- 45 handen ist, so daß eine definierte Funkensirecke zwifilmtechnik gebräuchlichen Verfahren metallisch lei- sehen den oberhalb und unterhalb der Platte angeordtende Schichten aufgetragen werden, so daß auf der neten Teilen gebildet wird.

Ober- und Unterseite des Trägers metallisierte Rän- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem der (3) der Löcher (2) entstehen, und daß in die Lö- Verfahren der eingangs genannten Art zu erreichen, eher (2) von der Ober- und Unterseite des Trägers 20 daß in besonders rationeller Weise hochwertige Oberfl) her Metallteile (4) eingelegt und mit den metalli- spannungsableiter hergestellt werden, sierten Rändern (3) der Löcher (2) unter Schutzgas- Diese Autgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, atmosphäre verbunden werden. daß die gemeinsame Herstellung einer Mehrzahl von

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- fertig integrierten Überspannungsableitern in der Weizeichnet, daß das Schutzgas gleichzeitig das Füllgas 25 se erfolgt, daß auf einem gemeinsamen Träger (Subder Überspannungsableiter (6) bildet strat) aus isolierendem Material nach dem Anbringen

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- von Löchern im Siebdruckverfahren der Dickschichtzeichnet, daß die Verbindungen (7, 8) von den Me- technik oder nach einem in der Dünnfilmtechnik getallteilen (4) der einzelnen integrierten Überspan- bräuchlichen Verfahren metallisch leitende Schichten nungsableiter (6) an der Ober- und Unterseite des 30 aufgetragen werden, so daß auf der Ober- und Untersei-Trägers (1) zu den zugehörigen elektrischen oder te des Trägers metallisierte Ränder der Löcher entsteelektronischin Schaltungen im gleichen Verfahrens- hen, und daß in die Löcher von der Ober- und Unterseigang wie die Herstellung drr metallisierten Loch- te des Trägers her Metallteile eingelegt und mit den ränder (3) in Dickschicbttechnik oder Dünnfilmtech- metallisierten Rändern der Löcher unter Schutzgasatnik unter Zuhilfenahme von fot lithografischen Pro- 35 mosphäre verbunden werden.

zessen erfolgt In vorteilhafter Weise bildet das Schutzgas gleichzei-

4. Verfahren nach Ansprach i oder 3, dadurch ge- tig das Füllgas der Überspannungsableiter, kennzeichnet, daß die metallischen Schichten (3,7,8) Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des eriindurch Bedampfung, durch Zerstäubung, durch dungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnungen näfremdstromloses Metallabscheiden, durch galvani- 40 her erläutert Es zeigt

sehe Verfahren oder durch chemische Prozesse aus F i g. 1 den gemeinsamen Träger des Überspannungs-

der flüssigen oder gasförmigen Phase aufgebracht ableiters in perspektivischer Darstellung,

werden. Fig.2 die Metallteile zum Einlegen von oben und

unten in die Löcher des gemeinsamen Trägers,

45 F i g. 3 den Träger mit den fertigen integrierten Überspannungsableitern und den elektrischen Verbindungen.

Die Miniaturisierung der Schaltkreise von Fernmel- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstel-

deeinrichtungen bedingt auch Verkleinerungen an den lung von Überspannungsableiter!! in integrierenden

peripheren Anlagen, die zum Betreiben von fernmelde- so Techniken für eine Mehrzahl von Überspannungsablei-

technischen Einrichtungen erforderlich sind. Zu diesen tern wird, wie Fig. 1 zeigt, ein gemeinsamer Träger 1,

gehören auch die Überspannungsableiter. ein Substrat aus isolierendem Material, z. B. Aluminium-

Es sind bereits bei Trägerplatten mit beidseitig aufge- Oxidkeramik verwendet Der Träger 1 wird mit einer der

brachten Leiterbahnen Verfahren bekannt (DE-AS Anzahl der Überspannungsableiter entsprechenden An-

09 178, DE-OS 22 47 977, DE-OS 23 47 216), bei de- 55 zahl von Löchern 2 versehen. Diese Löcher 2 werden

nen die Trägerplatten mit Löchern versehen sind und dann an der Ober- und Unterseite des Trägers mit me-

die Leiterbahnen auf der Oberseite und Unterseite an tallisierten Rändern 3 ausgestattet. Für die Herstellung

diese Löcher herangeführt sind. Insbesondere durch der metallisierten Ränder 3 sind verschiedene Verfah-

Aufbringen von metallischen Schichten in diesen Lö- ren möglich. So kann beispielsweise der Träger 1 im

ehern werden die Leiterbahnen auf beiden Seiten der 60 Siebdruckverfahren mit leitfähigen Pasten bedruckt

Trägerplatte miteinander leitend verbunden. Diese werden, die dann in Einbrennvorgängen mit dem Kera-

Druckkontaktierungen stellen daher keine Überspan- miksubstrat verbunden werden, wie sie in der Dick-

nungsableiter mit einer definierten Funkenstrecke dar. Schichttechnik typisch sind.

Es ist weiterhin eine gedruckte Schaltung bekannt Die metallisierten Ränder 3 der Löcher 2 können aber

(DE-OS 22 29 301), bei der auf einer Leiterplatte die 65 auch nach anderen Verfahren aufgebracht werden, wie

Leiterbahnen an mindestens einer Stelle so eng benach- sie für die Dünnfilmtechnik typisch sind. So kann das

bart angeordnet sind, daß hierdurch bei Überspannung Aufbringen erfolgen durch Bedampfung, durch Zersiäu-

eine Funkenstrecke gebildet wird. Diese Ausbildung ist bung, durch fremdstromloses Metallabscheiden, durch